光学系统、曝光装置以及制造器件的方法制造方法及图纸

沿着光学系统的光路按照第1光学元件、第2光学元件、第3光学元件以及第4光学元件的顺序配置第1光学元件、第2光学元件、第3光学元件以及第4光学元件，在上述第3光学元件与上述第4光学元件之间形成空间，上述光学系统具备把上述第1光学元件和上述第2光学元件之间的光路与上述空间分离的构件。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】沿着光学系统的光路按照第1光学元件、第2光学元件、第3光学元件以及第4光学元件的顺序配置第1光学元件、第2光学元件、第3光学元件以及第4光学元件，在上述第3光学元件与上述第4光学元件之间形成空间，上述光学系统具备把上述第1光学元件和上述第2光学元件之间的光路与上述空间分离的构件。【专利说明】
本专利技术涉及在制造液晶显示元件、半导体元件时使用的光刻工艺中所使用的光学系统、曝光装置以及使用该曝光装置制造器件的方法。
技术介绍
近年来，在个人计算机、电视机等显示装置中，正在大量使用液晶显示基板。通过使用光刻工艺，在玻璃基板上把透明的薄膜电极图案形成为所希望的形状来制作液晶显示基板。为了进行光刻工艺，使用投影曝光装置，该投影曝光装置在预先描绘了所希望的图案的掩模上照射曝光光，经由投影光学系统，把掩模上的图案投影到涂敷了光致抗蚀剂的玻璃基板等基板上，使基板进行曝光。在液晶显示基板的制造中，使用基于镜面投影方式的投影曝光装置。使用图4，说明在日本特开2006-78631号公报、日本特开2008-89832号公报所公开的现有的镜面投影方式的投影曝光装置。照明光学系统101把从在照明光学系统101内部载置的高压水银灯发出的光整形成所希望的形状，对描绘了图案的掩模102进行照明。来自照明光学系统101的光对掩模102照明之后，入射到容纳有投影光学系统的镜筒103内。入射到镜筒103内的光由平面反射镜131以及凹面反射镜132反射，导向投影光学系统的光瞳的附近。在投影光学系统光瞳的附近，设置有凹凸透镜133以及凸面反射镜134。由平面反射镜131以及凹面反射镜132反射了的光透过凹凸透镜133之后，由凸面反射镜134反射，再次透过凹凸透镜133。再次透过了凹凸透镜133的光再次由凹面反射镜132以及平面反射镜131反射，到达涂敷了感光剂的基板104。在基板104的位置，来自掩模102的透射光以及衍射光发生干涉，成像掩模102的图案，对基板104进行曝光。掩模102以及板104分别被设置于未图示的掩模放置台以及基板放置台，通过使掩模放置台以及基板放置台边同步地扫描边进行曝光，能够实现对大画面的基板104的曝光。近年来，液晶显示基板日趋大画面化，为了响应其要求，曝光装置的曝光区域也扩大起来。如果曝光区域增大，则每单位面积的光量变小，曝光所需要的时间变长，作为曝光装置的生产率降低。因此，通过使用多根作为曝光用的光源的输出为IOKW程度的大型水银灯，谋求保持高发光强度、抑制曝光时间的增加。由于大型水银灯的数量增大，在曝光工艺中的曝光装置的投影光学系统的内部产生非常高的热负荷。具体地讲，在构成投影光学系统的光学部件中吸收曝光光的一部分，光学部件蓄热，该热被再次释放到镜筒内，从而光学部件以及光学部件周围的气体的温度上升。如果光学部件以及光学部件周围的气体的温度上升，则由于气体的对流，在光学部件的表面附近发生气体的摆动，发生通过摆动的气体的光线的前进路径的偏移(像的摆动)。进而，温度上升了的气体积攒在搭载有投影光学系统的镜筒内的上部，镜筒内部的气体成为沿着铅直方向具有温度梯度的状态。在图4所示的镜面投影方式的曝光装置中，在成为投影光学系统的光瞳的凸面反射镜134的附近，聚光度最高，成为高温。因而，凹凸透镜133与凸面反射镜134之间的空间成为高温，由于空间不是密闭构造，因此发生从凸面反射镜134的近旁向上方对流的气体的流动，有时引起像的摆动等。成像性能由于这样在曝光工艺中产生的投影光学系统内的气体的温度梯度、光学部件的表面附近的气体的摆动而下降被视为问题。
技术实现思路
因而，本专利技术提供降低了光路的一部分环境气体对光路的其它部分带来的影响的光学系统。本专利技术的第I方面提供沿着光路按照第I光学元件、第2光学元件、第3光学元件以及第4光学元件的顺序配置了第I光学元件、第2光学元件、第3光学元件以及第4光学元件的光学系统，在上述第3光学元件与上述第4光学元件之间形成有空间，上述光学系统具备把上述第I光学元件与上述第2光学元件之间的光路与上述空间分离的构件。本专利技术的第2方面提供经过投影光学系统把形成于掩模的图案投影到基板，并对上述基板进行曝光的曝光装置，上述投影光学系统包括上述第I方面的光学系统。本专利技术的第3方面提供制造器件的方法，上述方法包括使用上述第2方面的曝光装置对基板进行曝光；使上述被曝光了的基板显影；加工上述显影了的基板来制造上述器件。本专利技术的进一步的特征通过参照附图，根据以下例示性的实施方式的说明而变得明确。【专利附图】【附图说明】图1是表示本专利技术的曝光装置的概略图。图2是表示在图1中凸面反射镜的附近的详细图。图3是图1中的从凹面反射镜32侧观察了凸面反射镜的附近的图。图4是表示现有的曝光装置的概略图。【具体实施方式】以下，使用图1说明本专利技术的曝光装置的实施方式。对掩模2进行照明的照明光学系统I在内部包括作为光源的高压水银灯、椭圆镜、整形光学系统、ND滤光片、光学积分器、聚光透镜等光学部件。椭圆镜把从高压水银灯发生的光向特定的方向聚光。整形光学系统把来自椭圆镜的光分布整形成所希望的形状。ND滤光片调节光强度。光学积分器使掩模2面中的光强度分布均匀。聚光透镜对通过了光学积分器的光进行聚光。从照明光学系统射出的曝光光被照射于描绘了应转印的图案的掩模(也称为底片)2。透过了掩模2的光经由投影光学系统3到达基板(板)4上，把掩模2上的图案转印到板4上，然后对板4进行曝光。在板4上预先涂敷感光剂，通过在曝光前后实施适当的处理，能够在板4上制造所希望的图案。在投影光学系统3内，沿着从掩模2至板4的光路，按照平面反射镜(第I光学元件)31、凹面反射镜(第2光学元件)32、凹凸透镜(第3光学元件)33、凸面反射镜(第4光学元件)34的顺序配置平面反射镜(第I光学元件)31、凹面反射镜(第2光学元件)32、凹凸透镜(第3光学兀件)33、凸面反射镜(第4光学兀件)34。在本实施方式中，经过掩模2 A射到投影光学系统3的光由平面反射镜31折弯，并由凹面反射镜32反射了之后，透过凹凸透镜33，入射到凸面反射镜34。由凸面反射镜34反射的光再次透过了凹凸透镜33之后，再次由凹面反射镜32、平面反射镜31反射，入射到板4。平面反射镜31、凹面反射镜32、凹凸透镜33以及凸面反射镜34构成沿着光路按照第I光学元件、第2光学元件、第3光学元件以及第4光学元件的顺序配置第I光学元件、第2光学元件、第3光学元件以及第4光学兀件的光学系统。在本实施方式中介绍的镜面投影方式的曝光装置的投影光学系统3中，在光路的上游侧配置有凹凸透镜33，在光路的下游侧配置有凸面反射镜34。在镜面投影方式的曝光装置的投影光学系统3中，在设计上把凹凸透镜33和凸面反射镜34配置在投影光学系统3的光瞳的附近。由于凸面反射镜34附近的聚光度最高，因此发热量也多。在凹凸透镜33与凸面反射镜34之间形成空间39，以使得由于照射到凸面反射镜34的表面的反射膜而由反射膜发生的热不易传递到凹凸透镜33。凹凸透镜33和凸面反射镜34由镜筒35固定，空间39被凹凸透镜33、凸面反射镜34以及镜筒35包围。因而，由在反射膜部分中发生的热而被加温的空间39中的气体不会从空间39溜出，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学系统，该光学系统沿着光路按照第1光学元件、第2光学元件、第3光学元件以及第4光学元件的顺序配置有第1光学元件、第2光学元件、第3光学元件以及第4光学元件，在上述第3光学元件与上述第4光学元件之间形成有空间，上述光学系统具备把上述第1光学元件和上述第2光学元件之间的光路与上述空间分离的构件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：永井善之，宫崎恭一，安延蔵，川岛春名，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：